Pequeno, manobrável e silencioso. São características improváveis de aeronaves convencionais, mas imprescindíveis para os quadrirotores ou quadricópteros, máquinas parecidas com helicópteros que a cada dia têm mais usos. Adentrando um campo ainda bastante aberto da automação mecânica, Erick Pfeifer escreveu seu mestrado Projeto e controle de um UAV quadrirotor.
Pfeifer diz que o uso de Unmanned aerial vehicles (Veículos aéreos não-tripulados) ou UAVs, como são conhecidos entre os mais familiarizados, se dá principalmente em necessidade de acessar certos ambientes de difícil manobra para o homem. Os UAVs são pequenas máquinas ou operadas remotamente ou pré-programadas. Suas formas variam.
O uso desses pequenos objetos, segundo Pfeifer, se dá principalmente por uma de suas características: a possibilidade de pousos e decolagens verticais, aumentando o leque de lugares que eles podem acessar. Outra característica específica desse tipo de aeronave é, como o nome já sugere, a presença de quatro hélices, dispostas diametralmente ao centro da aeronave.
Como um quadricóptero funciona?
Para voar, os quadricópteros utilizam uma mecânica, segundo o pesquisador, “elegante”. Por um lado, bastante simples: as quadro hélices geram força suficiente para manter o objeto em voo, entretanto, a aeronave mantem-se parada, justamente porque a força de cada uma das hélices anula a de outra, fazendo com o quadrirotor mantenha-se no ar sem girar descontroladamente. Por outro, o design independente de cada parte da máquina permite um ajuste fino de cada uma das propriedades que possibilitam o voo, tornando-a bastante manobrável.
Pfeifer conta que os quadrirotores possuem uma história de altos e baixos. O primeiro foi construído na França pelos irmãos Breguet, em 1907. Precisava de quatro homens para mantê-lo parado e voava durante um minuto a 60 centímetros do chão. Diferente dos seus sucessores, o Gyroplane I, como foi chamado, possuía somente um motor para as quatro hélices, enquanto os mais novos possuem um motor exclusivo para cada hélice. Após a década de 1920, a demanda por esse tipo de aeronave caiu, muito em razão da baixa autonomia, velocidade e manobrabilidade derivadas da falta de tecnologia disponível na época. Com os recentes avanços nas áreas de Controle e Automação e principalmente na de Materiais, os UAVs voltaram à moda, não mais com versões tripuladas, mas nas miniaturas usadas para transporte de pequenas cargas, operações de reconhecimento de áreas, resgate de pessoas ou mesmo para diversão de entusiastas do aeromobilismo.
O pesquisador da Poli projetou seu quadrirotor por completo, desde a parte estrutural, mecânica até a programação do software para voo e a automação. Em razão de variados problemas, na data de apresentação da dissertação, o UAV ainda não levantava voo devido a problemas estruturais e falta de algumas reposições de peças. Como objetivo futuro da pesquisa, Pfeifer consertará os problemas apresentados para tornar o UAV funcional.